Родился в 1916 году в городе Камышине Саратовской губернии. Был призван в армию в 1937 году. А в 1940-м окончил Батайское авиационное училище имени А. К. Серова. После начала войны воевал на Юго-Западном фронте в составе 296-го истребительного авиаполка.
4 апреля 1942 года в районе так называемого «Демянского котла» во время вылета по прикрытию бомбардировщиков в бою с немецкими истребителями самолет Як-1 Маресьева был подбит. Он пытался совершить вынужденную посадку в лесу. Однако его самолет упал в глубокий снег, а сам летчик получил достаточно тяжелые ранения, но остался жить.
Целых 18 суток повредивший ступни ног летчик сначала на покалеченных ногах, а затем и ползком пробирался к линии фронта. Он питался тем, что удавалось найти в лесу: корой деревьев, ягодами, шишками. Ситуация казалась безнадежной: оказавшийся посреди бескрайнего и глухого леса в одиночестве, с поврежденными ногами летчик просто не знал, куда ему следует идти, а точнее, ползти. В итоге он все-таки выбрался к своим. Жители деревни Плав Кисловского сельсовета Валдайского района ухаживали за Маресьевым больше недели, но тому нужна была квалифицированная медицинская помощь. В первых числах мая возле деревни приземлился самолет, и Маресьева переправили в госпиталь в Москву. К моменту доставки в Москву летчик находился в критическом состоянии, у него была гангрена. В итоге у него были ампутированы обе ноги, но жизнь врачи спасли.
Он долго тренировался с протезами, готовясь к тому, чтобы вновь летать. В начале 1943 года Алексей Маресьев прошёл медкомиссию и был направлен в Ибресинскую лётную школу (Чувашская АССР). В феврале 1943 года совершил первый после ранения пробный вылет. Добился отправки на фронт.
Так, несмотря на инвалидность, лётчик вернулся в небо и летал с протезами.
Звания Героя Советского Союза он удостоен 24 августа 1943 года за спасение жизни двух лётчиков и 3 сбитых немецких истребителя.
Всего за время войны Герой совершил 86 боевых вылетов, сбил 10 самолётов врага: три — до ранения и семь — после.
Подвиг Алексея Маресьева описан в книге Бориса Полевого "Повесть о настоящем человеке" (1946). По ней был снят одноименный художественный фильм, премьера которого состоялась в 1948 году, а Сергей Прокофьев написал оперу.
Связь с Мордовией заключается в том, что родина Маресьева находится по соседству с Мордовией. В Чамзинском районе республики есть сёла Большое Маресево и Малое Маресево, которые связаны с именем героя.
Во время войны Маресьев имел позывной «Мордвин».
